Abstract Strong resistance to phosphine (PH3) in the rusty grain beetle, Cryptolestes ferrugineus (Stephens) (Laemophloeidae: Coleoptera) poses a serious risk to stored-grain biosecurity. Resistant populations hold risk of surviving in PH3 fumigation, particularly in storage structure that limits achieving very high concentrations of PH3, demanding the need for alternative fumigation strategies. Cofumigation with PH3 and carbon dioxide (CO2) is one alternative approach that has the potential to be used widely. CO2 fumigation of adults of strongly PH3-resistant reference strain of C. ferrugineus, for 48 h, showed that the effective concentration (LC50) of CO2 was 30.99%. This 30% level of CO2 in combination with PH3 decreased the LC50 of PH3 from 6.7 mg/liter to 0.84 mg/liter, an eightfold increase in PH3 efficacy relative to PH3 fumigation in normal air. The LC99.9 decreased from 16.2 mg/liter to 5.8 mg/liter, a 2.8-fold increase in PH3 efficacy. Comparison of mortality response data of PH3 alone and the PH3 + CO2 mixture confirmed that CO2 enhances the toxicity of PH3 synergistically in addition to exerting its own toxicity. These results were validated against three independently field-derived strains of strongly resistant C. ferrugineus that confirmed that observed enhancement in toxicity with the PH3 + CO2 mixture was consistent, irrespective of differences in resistance phenotypes and inherent tolerance levels. Results of the current study provide further opportunities to develop new commercially viable strategy to control strongly PH3-resistant C. ferrugineus.

中文翻译：

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磷化氢 (PH3) 和二氧化碳 (CO2) 之间的协同作用：对控制锈粒甲虫（Laemophloeidae：鞘翅目）PH3 抗性的影响

摘要 锈斑甲虫 Cryptolestes ferrugineus (Stephens) (Laemophloeidae: Coleoptera) 对磷化氢 (PH3) 具有很强的抗性，对贮粮生物安全构成严重威胁。耐药种群在 PH3 熏蒸中存在生存风险，特别是在限制实现非常高浓度 PH3 的储存结构中，需要替代熏蒸策略。用 PH3 和二氧化碳 (CO2) 共同熏蒸是一种具有广泛使用潜力的替代方法。对 PH3 强抗性 C. ferrugineus 参考菌株的成虫进行 CO2 熏蒸 48 小时，表明 CO2 的有效浓度 (LC50) 为 30.99%。这种 30% 的 CO2 水平与 PH3 结合使 PH3 的 LC50 从 6.7 毫克/升降低到 0.84 毫克/升，相对于正常空气中的 PH3 熏蒸，PH3 的功效增加了八倍。LC99.9 从 16.2 毫克/升降至 5.8 毫克/升，PH3 功效增加了 2.8 倍。PH3 单独和 PH3 + CO2 混合物的死亡率反应数据的比较证实，除了发挥其自身的毒性外，CO2 还协同增强了 PH3 的毒性。这些结果针对三个独立的强抗性 C. ferrugineus 菌株进行了验证，证实了观察到的 PH3 + CO2 混合物的毒性增强是一致的，无论抗性表型和固有耐受水平的差异如何。当前研究的结果为开发新的商业可行策略以控制强 PH3 抗性 C. ferrugineus 提供了进一步的机会。8 毫克/升，PH3 功效增加了 2.8 倍。PH3 单独和 PH3 + CO2 混合物的死亡率反应数据的比较证实，除了发挥其自身的毒性外，CO2 还协同增强了 PH3 的毒性。这些结果针对三个独立的强抗性 C. ferrugineus 菌株进行了验证，证实了观察到的 PH3 + CO2 混合物的毒性增强是一致的，无论抗性表型和固有耐受水平的差异如何。当前研究的结果为开发新的商业可行策略以控制强 PH3 抗性 C. ferrugineus 提供了进一步的机会。8 毫克/升，PH3 功效增加了 2.8 倍。PH3 单独和 PH3 + CO2 混合物的死亡率反应数据的比较证实，除了发挥自身的毒性外，CO2 还协同增强了 PH3 的毒性。这些结果针对三个独立的强抗性 C. ferrugineus 菌株进行了验证，证实了观察到的 PH3 + CO2 混合物的毒性增强是一致的，无论抗性表型和固有耐受水平的差异如何。当前研究的结果为开发新的商业可行策略以控制强 PH3 抗性 C. ferrugineus 提供了进一步的机会。PH3 单独和 PH3 + CO2 混合物的死亡率反应数据的比较证实，除了发挥其自身的毒性外，CO2 还协同增强了 PH3 的毒性。这些结果针对三个独立的强抗性 C. ferrugineus 菌株进行了验证，证实了观察到的 PH3 + CO2 混合物的毒性增强是一致的，无论抗性表型和固有耐受水平的差异如何。当前研究的结果为开发新的商业可行策略以控制强 PH3 抗性 C. ferrugineus 提供了进一步的机会。PH3 单独和 PH3 + CO2 混合物的死亡率反应数据的比较证实，除了发挥其自身的毒性外，CO2 还协同增强了 PH3 的毒性。这些结果针对三个独立的强抗性 C. ferrugineus 菌株进行了验证，证实了观察到的 PH3 + CO2 混合物的毒性增强是一致的，无论抗性表型和固有耐受水平的差异如何。当前研究的结果为开发新的商业可行策略以控制强 PH3 抗性 C. ferrugineus 提供了进一步的机会。ferrugineus 证实观察到的 PH3 + CO2 混合物的毒性增强是一致的，无论抗性表型和固有耐受水平的差异如何。当前研究的结果为开发新的商业可行策略以控制强 PH3 抗性 C. ferrugineus 提供了进一步的机会。ferrugineus 证实观察到的 PH3 + CO2 混合物的毒性增强是一致的，无论抗性表型和固有耐受水平的差异如何。当前研究的结果为开发新的商业可行策略以控制强 PH3 抗性 C. ferrugineus 提供了进一步的机会。